Rutherford Ernest (années de vie: 30.08.1871 - 19.10.1937) - physicien anglais, créateur du modèle planétaire de l'atome, fondateur de la physique nucléaire. Il était membre de la Royal Society of London, et de 1925 à 1930 - et son président. Cet homme est le récipiendaire du prix Nobel de chimie, qu'il a reçu en 1908.
Le futur scientifique est né dans la famille de James Rutherford, un maître de roue, et de Martha Thompson, une enseignante. En plus de lui, la famille avait 5 filles et 6 fils.
Avant que la famille ne déménageDe l'île du sud de la Nouvelle-Zélande à l'île du nord, Rutherford Ernest a étudié à Christchurch, au Canterbury College. Déjà à cette époque, les brillantes capacités du futur scientifique ont été révélées. Après avoir terminé la 4e année, Ernest a reçu le meilleur travail en mathématiques et a également pris la 1re place aux examens de maîtrise en physique et en mathématiques.
Devenu maître des arts, Rutherford n'est pas partiUniversité. Il s'est plongé dans des travaux scientifiques indépendants sur l'aimantation du fer. Il a développé et fabriqué un dispositif spécial - un détecteur magnétique, qui est devenu l'un des premiers récepteurs d'ondes électromagnétiques au monde, ainsi que le «ticket d'entrée» de Rutherford à la grande science. Un changement important a rapidement eu lieu dans sa vie.
Le jeune citoyen anglais le plus douéla couronne de Nouvelle-Zélande leur a décerné une bourse biennale. L'exposition universelle de 1851, qui permit de se rendre en Angleterre pour étudier les sciences. En 1895, il fut décidé que deux Néo-Zélandais méritaient cet honneur - le physicien Rutherford et le chimiste Maclaurin. Cependant, il n'y avait qu'un seul endroit et les espoirs d'Ernest ont été déçus. Heureusement, Maclaurin est contraint d'abandonner ce voyage pour des raisons familiales et Ernest Rutherford arrive en Angleterre à l'automne 1895. Ici, il a commencé à travailler à l'Université de Cambridge (au laboratoire Cavendish) et est devenu le premier doctorant de J. Thomson, son directeur (photo ci-dessous).
Thomson à cette époque était déjà un scientifique célèbre,l'un des membres de la respectée par toute la Royal Society de Londres. Il a rapidement apprécié les capacités de Rutherford et l'a attiré vers les travaux sur l'étude de l'ionisation des gaz sous l'influence des rayons X, qu'il a réalisés. Cependant, déjà en 1898, à l'été, Ernest fit ses premiers pas dans un autre domaine de recherche. Il s'intéresse aux "rayons Becquerel". Le rayonnement du sel d'uranium, découvert par Becquerel, un physicien français, est devenu plus tard connu comme radioactif. Le scientifique français, ainsi que les Curie, ont été activement impliqués dans ses recherches. En 1898, Rutherford Ernest a rejoint le travail. Ce scientifique a découvert que ces rayons comprennent des flux de noyaux d'hélium, chargés positivement (particules alpha), ainsi que des flux d'électrons (particules bêta).
L'Académie des sciences de Paris le 18 juillet 1898 étaitle travail des Curies est présenté, ce qui a suscité un grand intérêt de Rutherford. Dans celui-ci, les auteurs ont indiqué qu'en plus de l'uranium, il y avait d'autres éléments radioactifs (ce terme était utilisé pour la première fois à l'époque). Rutherford a introduit plus tard le concept de demi-vie - l'une des principales caractéristiques distinctives de ces éléments.
L'exposition d'Ernest a été prolongée en décembre 1897.Bourse d'études. Le scientifique a eu l'occasion d'étudier plus avant les rayons d'uranium. Cependant, en avril 1898, un poste de professeur à l'Université McGill locale a été libéré à Montréal, et Ernest a décidé d'aller au Canada. Le temps de l'apprentissage est passé. Il était clair pour tout le monde que Rutherford était prêt à travailler de manière indépendante.
À l'automne 1898, il déménage au Canada. Au début, l'enseignement de Rutherford n'a pas été très réussi: les étudiants n'aimaient pas les cours magistraux, que le jeune professeur, qui n'avait pas encore appris à ressentir pleinement le public, sursaturé de détails. Certaines difficultés sont également apparues dans les travaux scientifiques en raison du retard de l'arrivée des préparations radioactives commandées par Rutherford. Cependant, toute la rugosité s'est rapidement lissée et une série de succès et de succès a commencé pour Ernest. Cependant, il n'est guère approprié de parler de succès: tout a été réalisé grâce à un travail acharné, dans lequel ses nouveaux amis et associés ont été impliqués.
Autour de Rutherford déjà forméune atmosphère d'enthousiasme créatif et de dévouement. Le travail était joyeux et intense, il a conduit à un grand succès. Rutherford a découvert l'émanation du thorium en 1899. Avec Soddy en 1902-1903, il parvint déjà à une loi générale applicable à toutes les transformations radioactives. Il faut dire un peu plus de détails sur cet événement scientifique important.
Les scientifiques du monde entier ont fermement appris à l'époque queil est impossible de transformer certains éléments chimiques en d'autres, de sorte que les rêves des alchimistes d'extraire l'or du plomb doivent être enterrés à jamais. C'est ainsi qu'est apparu un travail dans lequel il était affirmé que lors des désintégrations radioactives, les transformations des éléments se produisent non seulement, mais elles ne peuvent être ni ralenties ni arrêtées. De plus, les lois de ces transformations ont été formulées. Aujourd'hui on comprend que c'est la charge nucléaire qui détermine les propriétés chimiques de l'élément et sa position dans le tableau périodique de Mendeleev. Lorsque la charge nucléaire diminue de deux unités, ce qui se produit pendant la désintégration alpha, elle «se déplace» vers le haut de 2 cellules dans le tableau périodique. Il décale une cellule dans la désintégration bêta électronique et une cellule dans la désintégration du positron. Malgré l'évidence de cette loi et son apparente simplicité, cette découverte a été l'un des événements les plus importants de la science au début du XXe siècle.
Dans le même temps, un événement important a eu lieu envie d'Ernest. 5 ans après les fiançailles avec Mary Georgina Newton, le scientifique Ernest Rutherford l'a épousée, dont la biographie à cette époque avait déjà été marquée par des réalisations significatives. Cette fille était la fille de l'hôtesse de la pension de Christchurch, où il vivait autrefois. En 1901, le 30 mars, la fille unique de la famille Rutherford est née. Cet événement a pratiquement coïncidé dans le temps avec la naissance d'un nouveau chapitre de la science physique - la physique nucléaire. Et après 2 ans, Rutherford est devenu membre de la Royal Society of London.
Ernest a créé 2 livres dans lesquels il a résumé les résultatsleurs recherches et réalisations scientifiques. Le premier est sorti sous le nom de "Radioactivité" en 1904. Des «transformations radioactives» sont apparues un an plus tard. L'auteur de ces livres a commencé de nouvelles recherches à cette époque. Il s'est rendu compte que c'était des atomes qu'émanait le rayonnement radioactif, mais le lieu de son origine restait absolument flou. La structure du noyau a dû être examinée. Et puis Ernest s'est tourné vers la technique de transillumination avec des particules alpha, avec laquelle il a commencé son travail chez Thomson. Dans des expériences, il a été étudié comment l'écoulement de ces particules passe à travers de minces feuilles d'aluminium.
Le premier modèle de l'atome a été proposé lorsqu'il est devenuon sait que les électrons ont une charge négative. Cependant, ils entrent dans des atomes, qui sont généralement électriquement neutres. Cela signifie qu'il doit y avoir quelque chose dans sa composition qui porte une charge positive. Pour résoudre ce problème, Thomson a proposé le modèle suivant: un atome est quelque chose comme une goutte, chargée positivement, dont le rayon est d'un cent millionième de centimètre. Il contient de minuscules électrons avec une charge négative. Sous l'influence des forces coulombiennes, ils ont tendance à occuper une position au centre même de l'atome, mais si quelque chose les déséquilibre, ils effectuent des vibrations accompagnées de radiations. Ce modèle expliquait l'existence de spectres d'émission - un fait connu à l'époque. Il est déjà devenu clair des expériences que dans les solides, les distances entre les atomes sont à peu près les mêmes que leurs tailles. Il semblait donc évident que les particules alpha ne peuvent pas voler à travers la feuille, tout comme une pierre ne peut pas voler à travers une forêt dans laquelle les arbres poussent pratiquement à proximité les uns des autres. Cependant, les toutes premières expériences réalisées par Rutherford ont convaincu qu'il n'en était pas ainsi. La plupart des particules alpha, presque sans dévier, ont pénétré dans la feuille, et seules quelques-unes présentaient une déviation, parfois importante. Ernest Rutherford est devenu très intéressé par cela. Des faits intéressants nécessitent une étude plus approfondie.
Et puis l'intuition de Rutherford est réapparue etla capacité de ce scientifique à comprendre le langage de la nature. Ernest a rejeté de manière décisive le modèle de l'atome proposé par Thomson. Les expériences de Rutherford ont conduit au fait qu'il a proposé la sienne, appelée planétaire. Selon elle, au centre de l'atome se trouve un noyau dans lequel toute la masse d'un atome donné est concentrée, malgré sa taille plutôt petite. Et autour du noyau, comme les planètes tournant autour du Soleil, les électrons se déplacent. Leurs masses sont nettement inférieures à celles des particules alpha, et c'est pourquoi ces dernières ne dévient pratiquement pas lorsqu'elles pénètrent dans les nuages d'électrons. Et seulement lorsqu'une particule alpha vole à proximité d'un noyau chargé positivement, la force de répulsion coulombienne est capable de courber brusquement sa trajectoire. C'est la théorie de Rutherford. C'était sans aucun doute une grande découverte.
L'expérience de Rutherford a suffi àconvaincre de nombreux scientifiques de l'existence d'un modèle planétaire. Cependant, il s'est avéré que ce n'est pas si clair. La formule de Rutherford, qu'il a dérivée sur la base de ce modèle, était cohérente avec les données obtenues au cours de l'expérience. Cependant, elle a réfuté les lois de l'électrodynamique!
Ces lois, qui ont été établies dans lapar les écrits de Maxwell et Faraday, ils soutiennent qu'une charge se déplaçant à une vitesse accélérée émet des ondes électromagnétiques et perd de l'énergie à cause de cela. Dans l'atome de Rutherford, l'électron se déplace dans le champ coulombien du noyau à une vitesse accélérée et, selon la théorie de Maxwell, il doit perdre toute son énergie en un dix millionième de seconde, puis tomber sur le noyau. Cependant, cela ne s'est pas produit. Par conséquent, la formule de Rutherford a réfuté la théorie de Maxwell. Ernest le savait quand il était temps de retourner en Angleterre en 1907.
Œuvres d'Ernest à l'Université McGilla contribué au fait qu'il est devenu très célèbre. Rutherford a été vivement invité dans les centres scientifiques de différents pays. Au printemps 1907, le scientifique décide de quitter le Canada et arrive à Manchester, à l'Université de Victoria, où il poursuit ses recherches. En collaboration avec H. Geiger, il a créé en 1908 un compteur de particules alpha - un nouvel appareil qui a joué un rôle important dans la découverte que les particules alpha sont des atomes d'hélium, doublement ionisés. Ernest Rutherford, dont les découvertes étaient d'une grande importance, a reçu le prix Nobel en 1908 (en chimie, pas en physique!).
Pendant ce temps, le modèle planétaire l'a occupéles pensées deviennent plus fortes. Et en mars 1912, Rutherford a commencé à coopérer et à être ami avec Niels Bohr. Le plus grand mérite de Bohr (sa photo est présentée ci-dessous) était d'avoir introduit des fonctionnalités fondamentalement nouvelles dans le modèle planétaire - l'idée de quanta.
Il a avancé des «postulats» qui semblaient au premier abordsemblent incohérentes en interne. À son avis, l'atome a des orbites. Un électron se déplaçant le long d'eux ne rayonne pas, contrairement aux lois de l'électrodynamique, bien qu'il ait une accélération. Ce scientifique a souligné la règle par laquelle ces orbites peuvent être trouvées. Il a découvert que les quanta de rayonnement n'apparaissent que lorsqu'un électron se déplace d'orbite en orbite. Le modèle de l'atome de Rutherford-Bohr a résolu de nombreux problèmes et est également devenu une percée dans le monde des nouvelles idées. Sa découverte a conduit à une révision radicale des concepts de matière, de son mouvement.
En 1919, Rutherford est devenu professeurUniversité de Cambridge, ainsi que directeur du laboratoire Cavendish. Des dizaines d'érudits le considéraient à juste titre comme leur professeur, y compris des lauréats ultérieurs du prix Nobel. Il s'agit de J. Chadwick, G. Moseley, M. Oliphant, J. Cockcroft, O. Gahn, V. Geitler, Yu.B. Khariton, P.L. Kapitsa, G. Gamow et autres Le flot des distinctions et récompenses est devenu de plus en plus abondant. En 1914, Rutherford a reçu la noblesse. Il devint président de la British Association en 1923 et de 1925 à 1930, il fut président de la Royal Society. Ernest reçoit le titre de baron en 1931 et devient seigneur. Cependant, malgré des charges toujours plus élevées, et pas seulement scientifiques, il continue d'attaquer les mystères du noyau et de l'atome.
Nous vous proposons un fait intéressant lié àactivités scientifiques de Rutherford. On sait qu'Ernest Rutherford a utilisé le critère suivant lors du choix de ses employés: il a confié une tâche à la personne qui venait à lui pour la première fois, et si le nouvel employé par la suite était intéressé par ce qu'il fallait faire ensuite, il était immédiatement licencié.
Le scientifique a déjà commencé des expériences quis'est terminée par la découverte par lui de la division artificielle des noyaux atomiques et de la transformation artificielle d'éléments chimiques. En 1920, Rutherford a prédit l'existence d'un deutéron et d'un neutron, et en 1933, il a lancé et participé à une expérience pour tester la relation entre l'énergie et la masse existant dans les processus nucléaires. En 1932, en avril, il soutient l'idée d'utiliser des accélérateurs de protons dans l'étude des réactions nucléaires.
Impact énorme sur la science et la technologie, sur la viedes millions de personnes ont bénéficié des écrits d'Ernest Rutherford et du travail de ses étudiants de plusieurs générations. Le grand scientifique, bien entendu, ne pouvait s'empêcher de se demander si cette influence serait positive. Cependant, il était optimiste, il croyait fermement à la science et aux gens. Ernest Rutherford, dont nous avons décrit la brève biographie, est décédé en 1937, le 19 octobre. Il a été enterré à l'abbaye de Westminster.
